Question

【題目】實驗探究一：小明學習了過氧化氫溶液分解知識后，腦洞大開，還想尋找新的催化劑，于是設(shè)計了如下探究方案．

（提出問題）紅磚粉末能否作為過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，效果如何？

（實驗探究）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論及解釋
Ⅰ．	A中無明顯現(xiàn)象，B中產(chǎn)生大量能使帶火星木條復燃的氣體	①產(chǎn)生的氣體是______； ②紅磚粉末能改變過氧化氫分解速率
Ⅱ．向B試管中重新加入5%的過氧化氫溶液，反應(yīng)停止后過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣	①又產(chǎn)生大量能使帶火星木條復燃的氣體 ②濾渣質(zhì)量等于ag	紅磚粉末的_____在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，能作過氧化氫分解的催化劑
Ⅲ．	兩試管中均產(chǎn)生氣泡且 ________	紅磚粉末的催化效果沒有二氧化錳粉末好

請寫出紅磚粉末（成分以Fe2O3表示）催化過氧化氫溶液分解反應(yīng)的符號表達式_______。

⑵實驗探究二：小明繼續(xù)探究帶火星的木條在不同體積分數(shù)氧氣中的復燃情況，部分實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

氧氣體積分數(shù)（%）	30	40	60	70
帶火星的木條	不變	稍亮	復燃	復燃

①根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是_____________。

②在集氣瓶中注入占其容器50%的水（如圖），用排水法收集氧氣，將瓶內(nèi)的水排盡，用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗，推測實驗現(xiàn)象并說明理由：_________。

③配合實驗的小林發(fā)現(xiàn)雙氧水分解也可用氧化銅（難溶于水固體）作催化劑。在0.5g氧化銅中滴加雙氧水，反應(yīng)結(jié)束后固體質(zhì)量為_________________g。

④請你設(shè)計一個實驗，證明在雙氧水分解反應(yīng)后，氧化銅化學性質(zhì)沒有發(fā)生改變。

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
_____	_____	氧化銅化學性質(zhì)沒有改變

Answer 1

【答案】氧氣 質(zhì)量和化學性質(zhì) 加入二氧化錳的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快 H2O2 H2O+O2 能使帶火星的小木條復燃的不一定是純氧 帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度 0.5g 將反應(yīng)后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液 試管中有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃

【解析】

實驗探究一：

[實驗探究]

根據(jù)氧氣能使帶火星的木條復燃，可知該氣體是氧氣，故填氧氣；

催化劑能改變化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后都不變，故填質(zhì)量和化學性質(zhì)；

根據(jù)紅磚粉末的催化效果沒有二氧化錳粉末好，可知加入二氧化錳的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快，故填加入二氧化錳的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快；

紅磚粉末（成分以Fe2O3表示）催化過氧化氫溶液分解生成水和氧氣，符號表達式故填H2O2 H2O+O2；

實驗探究二：

①根據(jù)表格數(shù)據(jù)以及實驗現(xiàn)象分析可知，氧氣濃度達到60%就能使帶火星的小木條復燃，故填能使帶火星的小木條復燃的不一定是純氧；

②假設(shè)容器體積為V，在集氣瓶中注入占其容器50%的水，用排水法收集氧氣，將瓶內(nèi)的水排盡，可知瓶內(nèi)氧氣體積為50%V+50%V×21%=60.5%V，瓶內(nèi)氧氣濃度為 =60.5%，用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗，由于氧氣濃度已經(jīng)達到能使帶火星木條復燃的純度（60%），會觀察到帶火星的木條復燃，故填帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度；

③催化劑能改變化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后都不變，反應(yīng)中氧化銅做催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故填0.5g；

④根據(jù)催化劑反應(yīng)前后化學性質(zhì)不變，將反應(yīng)后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液后，試管中仍有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃，從而得出氧化銅的化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的結(jié)論，實驗步驟故填將反應(yīng)后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液；實驗現(xiàn)象故填試管中有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃。